Решающим условием для достижения высокого качества строительных изделий и конструкций является автоматический контроль и регулирование на всех этапах технологического процесса. Внедрение автоматического контроля позволит не только повысить качество выпускаемых изделий и конструкций, но также улучшить условия труда, повысить его производительность и обеспечить максимальную экономию материалов и денежных средств.
Контроль при дозировании материалов. Дозирование компонентов для бетона является одним из ответственных этапов технологического процесса при производстве бетонных смесей. От правильного дозирования заполнителей цемента, воды и различных добавок зависит качество бетонной смеси, и всякое отклонение от заданной дозировки материалов приводит к изменению прочности бетона. В соответствии с нормативными документами дозирование материалов для приготовления бетонной смеси производится по весу: цемента, воды и активных добавок с точностью ±1%; заполнителей для бетона и раствора ±2%. Отклонения сверх указанных величин могут быть допущены только в том случае, если они не превышают более чем в два раза допускаемые и составляют не более 15% от общего количества средних квадратичных отклонений, полученных в результате длительного наблюдения за точностью взвешивания. Однако на многих бетоносмесительных заводах отклонения при дозировании превышают допускаемые пределы. Это происходит в результате неточности процесса взвешивания при дозировании материалов. На последнее влияет значительное количество различных факторов: объемный вес, влажность материала, форма и размер его частиц, склонность к свободо-образованию, слеживаемость, угол естественного откоса и другие характеристики. В связи с этим при выборе дозаторов следует уделять особое внимание типу и конструктивным особенностям дозатора с учетом характеристики дозируемых материалов.
Дозаторы должны быть простыми по конструкции, надежными в работе и обеспечивать быстрый переход с одной порции взвешивания на другую при минимальном времени дозирования. Дозаторы к смесительным машинам следует подбирать таким образом, чтобы необходимая порция материала отвешивалась за один цикл. Не следует допускать, чтобы материал взвешивался несколькими порциями на один замес с помощью малых дозаторов, что может привести к значительному снижению точности дозирования.
При правильном выборе дозаторов может быть значительно упрощена схема автоматического управления их работой и налажен надежный систематический контроль за процессом дозирования.
Основной причиной, вызывающей отклонения при дозировании, является влажность песка, которая до настоящего времени не учитывается почти ни на одном бетоносмесительном заводе. В связи с этим непрерывный контроль влажности заполнителей (особенно песка) и автоматическая корректировка расхода воды при ее дозировании является одной из важнейших задач, которая должна быть решена.
В настоящее время уже созданы и разрабатываются новые автоматические приборы и устройства для непрерывного контроля влажности заполнителей во время их дозирования.
В зарубежной практике используются устройства для автоматического дозирования воды в зависимости от температуры и влажности материалов. Фирма Джонсон (США) выпускает автоматические дозаторы с селекторным управлением, обеспечивающим возможность немедленной смены замеса на любом из предусмотренных двенадцати режимов дозирования. Кроме этого, дозаторы с помощью автоматических компенсаторов учитывают влагу в заполнителях, автоматически корректируют расход песка и воды на замес, ведут учет произведенных замесов и позволяют при необходимости подогревать или охлаждать воду. В дозаторах имеются специальные фиксаторы, предотвращающие возможность случайных нарушений заданного режима.
В Московском институте автоматики и телемеханики разработана схема автоматического регулятора влажности типа АРВ-6, с помощью которого производится определение влажности материалов в бункере-дозаторе и автоматическая подача в смеситель недостающей воды на замес. Импульсы от датчиков температуры и влажности, установленных в бункере-дозаторе, поступают в счетно-решающее устройство, которым и определяется недостающее количество воды с учетом потерь на испарение.
Проф. Н. А. Крыловым разработана схема радиометрического метода контроля влажности заполнителей и автоматической корректировки расхода воды при приготовлении бетонной смеси.
По этой схеме бункера с песком и щебнем просвечиваются лучами радиоактивного источника. По интенсивности излучений, регистрируемых счетчиками, устанавливается влажность заполнителей. Полученная информация о влажности заполнителей с помощью электронного потенциометра, усилителя, сельсина и других устройств используется для корректировки расхода воды в соответствии с заданным водоцементным отношением.
Контроль при приготовлении смеси. Перемешивание является важнейшим этапом в процессе приготовления бетонной смеси. От качественного перемешивания зависит не только однородность и прочность бетона, но и структура цементного камня. Чтобы получить хорошо перемешанную однородную бетонную смесь, необходимо правильно выбрать способ перемешивания и экспериментально с учетом физико-механических свойств материалов и конкретных условий работы установить режим перемешивания. Режим перемешивания и в первую очередь время перемешивания должны постоянно корректироваться при изменении состава бетона, вида материалов, времени года, эксплуатационного состояния смесительной машины и других факторов.
Получение однородной бетонной смеси с заданными свойствами при переменной влажности заполнителей является актуальной и весьма сложной задачей. Решение этой задачи может быть достигнуто либо путем автоматического контроля влажности заполнителей экспресс методами с последующей корректировкой расхода воды при ее дозировании, либо путем автоматического контроля и корректирования подвижности бетонной смеси в процессе ее перемешивания.
Выбор того или другого метода автоматического контроля в процессе приготовления бетонной смеси будет зависеть ОТ условий производства, качества материалов, состава бетонной смеси, типа дозаторов, смесительных машин и других факторов.
